Уже в древности предпринимались попытки вводить лекарственные вещества непосредственно в кровь; однако все они оканчивались весьма печально, так как при этом больные заражались какой-либо новой болезнью. Только во второй половине прошлого столетия, после того как было доказано, что источником большинства заболеваний являются микроорганизмы, и были найдены способы борьбы с ними (стерилизация), появилась возможность вводить растворы лекарственных веществ непосредственно в кровь путем впрыскивания через кожу.
Вначале приготовлением подкожных (внутримышечных, внутривенных и других видов) 1 впрыскиваний, отпускаемых в склянках, занимались сами врачи, потом этим делом занялись в аптеках фармацевты.
В 1885 г. петербургский аптекарь А. В. Пель вместо склянок предложил употреблять стеклянные сосудики, получившие название ампул (Ampulla — сосудик).
После этого растворы, отпускаемые в ампулах для подкожного введения, постепенно нашли широчайшее применение. Так, еще в начале нынешнего столетия самые крупные аптеки изготовляли в день лишь по 20—30 ампул по отдельным рецептам. А уже в 1913—1914 гг. некоторые лаборатории выпускали по нескольку тысяч ампул в месяц.
Широкое распространение ампул объясняется тем, что подкожные впрыскивания имеют ряд преимуществ перед другими методами применения лекарств, а именно: фильтр инъекционный раствор вакуум
1. Быстрое действие лекарственного вещества;
2. Неизменяемость лекарственного вещества под влиянием пищи и желудочного сока, как это бывает при внутреннем употреблении;
3. Точность и удобство дозировки;
4. Возможность введения лекарственного вещества больному, находящемуся в бессознательном состоянии, или когда лекарство нельзя вводить через рот;
5. Возможность заготовки больших количеств стерильных растворов в ампулах, что облегчает и ускоряет отпуск их из аптек.
Однако наряду с положительными сторонами растворы в ампулах имеют весьма существенные недостатки:
- при введении жидкостей через поврежденный покров кожи в кровь легко могут попасть болезнетворные микроорганизмы и их споры, которые, найдя здесь хорошие условия для своего развития, быстро размножаются и могут вызвать инфекцию всего организма;
- вместе с растворами в кровь легко могут проникнуть механические загрязнения, например волоски, мелкие кусочки стекла, пылинки, нерастворимые осадки и т.
д. Эти вещества с потоками крови могут быть занесены в капилляры и вызвать эмболию или расстройство сердечной деятельности;
Работа по технологии лекарств «Промышленное и серийное производство ...
... возможность введения лекарственного вещества больному, находящемуся в бессознательном состоянии, или когда лекарство нельзя вводить через рот; 5. возможность заготовки больших количеств стерильных растворов в ампулах, ... способы борьбы с ними (стерилизация), появилась возможность вводить растворы лекарственных веществ непосредственно в кровь путем впрыскивания через кожу. Вначале приготовлением ...
- растворенные посторонние примеси, находящиеся в инъекционном растворе даже в ничтожных количествах, могут оказать вредное действие на организм больного;
- болезненность впрыскивания;
- возможность ранения сосудов и нервов;
- необходимость посторонней помощи при впрыскивании и т. д.
Отсюда вытекает требование о весьма высоком качестве инъекционных жидкостей — в первую очередь это отсутствие механических примесей и стерильность, и этого помогают достичь разнообразные системы фильтров.
1. Фильтрование инъекционных растворов
Практически загрязнение инъекционных препаратов может происходить на всех стадиях производства. Загрязнения парентеральных препаратов делят на три типа: химические (растворимые), микробные и механические. Два последних типа загрязнений тесно связаны между собой: часто одинаковы их источники, их одновременно показывает большинство современных приборов, аналогичны и методы борьбы с ними.
Источники возможных загрязнений имеют широкий диапазон. Основным из них являются: воздух производственного помещения, исходное сырье и растворитель, технологическое оборудование, коммуникации, материалы первичной упаковки (ампулы, флаконы и пробки), фильтрующие перегородки, обслуживающий персонал.
Из этих источников в инъекционный раствор могут попасть частицы металла, стекла, резины, пластмасс, угля, волокна асбеста, целлюлозы и т.д. На всех твердых частицах могут быть адсорбированы микроорганизмы.
Одним из требований ГФ XII изд., предъявляемым к препаратам для инъекций, является полное отсутствие механических включений, видимых невооруженным глазом, при производстве растворов в ампулах (малые объемы).
Для больших объемов растворов (100 мл и более) фармакопеи США, Великобритании, а также требования Австралии ограничивают содержание даже меньших частиц. Ужесточение требований к чистоте больших объемов растворов связано с тем, что с увеличением объема раствора большее количество механических включений поступает в организм больного. [3]
Тяжесть неблагоприятных последствий попадания инородных частиц зависит от их размера, природы и количества. Механические включения, находящиеся в инъекционном растворе, могут привести к образованию тромбов, гранулем, аллергических реакций и других патологических явлений. Так, содержащийся а асбесте хризотил может быть причиной злокачественных новообразований. В больших объемах внутривенных вливаний могут содержаться механические включения в виде волокон целлюлозы и частиц пластмасс, которые являются причиной образования микротромбов в легких.
Исходя из вышеуказанного, фильтраты инъекционных растворов не -должны содержать видимых невооруженным глазом частиц, т. е. частиц размером 10 мкм и более. Исходя из этого, эффективность фильтров следует считать достаточной, если они задерживают частицы порядка 10 мкм. Однако представляется целесообразным довести эффективность фильтров до 5 мкм, т. е. инъекционные растворы не должны содержать частиц размером больше диаметра форменных элементов крови (5-9 мкм).
Степень очистки дисперсных систем наряду с другими факторами обусловливается способностью взвешенных частиц «прилипать» к фильтрующему слою. При этом частицы задерживаются в том случае, если силы их адгезии к фильтрующему материалу больше сил отрыва, возникающих при гидродинамическом воздействии потока. Очевидно, что введение в регламентирующие документы различных стран требований, ограничивающих количества невидимых невооруженным глазом механических частиц, является важным условием, обеспечивающим высокое качество инъекционного раствора. [1]
Изготовление инъекционных растворов в аптеке (2)
... инфицированием патогенными микроорганизмами и введением механических включений. Стерильность инъекционных растворов, приготовляемых в условиях аптеки, обеспечивается ... растворов, что облегчает и ускоряет их отпуск из аптек; отсутствие необходимости коррекции вкуса, запаха, цвета лекарственной формы; более низкая стоимость по сравнению с препаратами промышленного производства. Но инъекционное ...
Инструментальный контроль содержания механических примесей в инъекционных растворах стал возможен благодаря использованию оптико-электронных приборов. Для количественной оценки содержания механических включений в жидкостях получил распространение метод фильтрации через мембранные фильтры, который применяется и в нашей стране.
Основным недостатком данного метода является его трудоемкость и большая погрешность субъективного измерения. Этих недостатков лишен телевизионный метод, благодаря системе рMS фирмы «Milliрore» для подсчета и измерения частиц, основанный также на процессе фильтрации.
Более совершенным устройством для определения содержания количества частиц в растворах являются приборы, основанные на кондуктометрическом и фотоэлектрическом методах регистрации частиц.
В нашей стране на основе фотоэлектрического метода разработан счетчик частиц в жидкости типа ГЗ 1. Прибор позволяет измерять частицы диаметром 5-100 мкм.
Итак, нормативно-техническая документация предъявляет высокие требования к чистоте инъекционных растворов, что достигается их фильтрованием. [4]
2. Фильтрующие материалы
Важнейшей частью любого фильтра является фильтровальная перегородка, которая должна задерживать твердые частицы и легко отделяться от них, обладать достаточной механической прочностью, низким гидравлическим сопротивлением и химической стойкостью. Она не должна изменять физико-химические свойства фильтрата. Обеспечивать возможность регенерации, быть доступной и дешевой.
Требования, предъявляемые к фильтрам и фильтрующим материалам для инъекционных растворов, значительно выше уже перечисленных.
Фильтрующие материалы должны максимально защищать раствор от контакта с воздухом; задерживать очень мелкие частицы и микроорганизмы; обладать высокой механической прочностью, чтобы препятствовать выделению волокон и механических включений; противодействовать гидравлическим ударам и не менять функциональные характеристики; не изменять физико-химический состав и свойства фильтрата; не взаимодействовать с лекарственными, вспомогательными веществами и растворителями; выдерживать тепловую стерилизацию.
Фильтровальные материалы перед употреблением должны быть обязательно промыты до полного удаления растворимых веществ, твердых частиц или волокон.
Выбор фильтрующих перегородок обуславливается физико-химическими свойствами фильтруемого раствора (растворяющая способность жидкой фазы, летучесть, вязкость, рН среды и др.), концентрацией и дисперсностью твердой фазы, требованиями к качеству фильтрата, масштабами производства и т.д. [2]
Буровые растворы (3)
... в себя 12—16 гидроциклонов диаметрами 75 или 100 мм. Дегазация промывочных жидкостей. Газирование бурового раствора препятствует ведению нормального процесса бурения. Во-первых, вследствие снижения ... механизмов, применяющихся при очистке бурового раствора от шлама. Вибросита. Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибрационных сит — механический процесс, в котором частицы отделяются с помощью ...
При производстве растворов для инъекций чаще используют тонкое фильтрование как основное или предварительное, предшествующее микрофильтрованию.
Фильтрующие перегородки, используемые для данной цели, могут задерживать частицы как на поверхности, так и в глубине фильтрующего материала. В зависимости от механизма задержания частиц различают фильтры глубинные (пластинчатые) и поверхностные или мембранные.
Глубинное фильтрование. При глубинном фильтровании частицы задерживаются на поверхности и, главным образом, в толще капиллярно-пористого фильтра. Улавливание частиц происходит за счет механического торможения и удержания в месте пересечения волокон фильтрующей перегородки; в результате адсорбции на фильтрующем материале или на участке капилляра, имеющего изгиб или неправильную форму; за счет электро-кинетического взаимодействия. Эффективность фильтра зависит от диаметра, толщины волокна и плотности структуры фильтра. Этот способ фильтрации целесообразно применять для малоконцентрированных суспензий (с объемным содержанием твердой фазы менее 1%, т.к. постепенно происходит закупоривание пор и возрастает сопротивление перегородки).
Глубинные фильтры производятся из волокнистого и зернистого матерала, тканых, спрессованных, спеченных или другим образом соединенных, образующих пористую структуру. [6]
Примерами волокнистых материалов натурального происхождения могут служить шерсть, шелк, хлопчатобумажные ткани, вата, джут, льняная ткань, асбест, целлюлозное волокно. Среди искусственных волокон можно выделить: ацетатное, акриловое, фторуглеродное, стекловолокно, металлическое и металлокерамическое волокно, нейлон, капрон, лавсан. В фармацевтической промышленности, кроме того, используют бытовые и технические ткани: медаполам, бельтинг, фильтробельтинг, миткаль, фильтромиткаль, хлорин, ткань ФПП, целлюлозно-асбестовые ткани.
Из зернистых материалов наиболее распространены диатомит, перлит, активированный уголь и др. Диатомит получают из кремнеземных панцирей водорослей — диатомей. Перлит — это стекловидная горная порода вулканического происхождения, используется, в основном, для изготовления патронных фильтров. Зернистые материалы нашли свое применение для фильтрования трудно фильтруемых жидкостей (биологические жидкости, раствор желатина для инъекций и т.д.).
Глубинные фильтры и префильтры, содержащие асбестовые и стеклянные волокна, не должны применяться для парентеральных растворов из-за возможности выделения вредных для организма или труднообнаруживаемых волокон.
Большая поверхность адсорбции может привести к потерям действующих веществ на фильтре, а задержание в порах микроорганизмов — к их размножению и загрязненности фильтрата. Поэтому рекомендуется такие фильтры эксплуатировать не более 8 часов. [8]
Мембранное фильтрование. Поверхностное фильтрование происходит с образованием осадка на поверхности перегородки. Осадок образует дополнительный фильтрующий слой и постепенно увеличивает общее гидравлическое сопротивление продвижению жидкости. Роль перегородки, в этом случае, состоит в механическом задержании частиц. К этой группе относятся мембранные фильтры.
При мембранном или ситовом фильтровании все частицы, имеющие размер больше, чем размер пор фильтра, задерживаются на поверхности. Мембранные фильтры изготовлены из полимерных материалов. Фторопластовые мембраны устойчивы в разбавленных и концентрированных растворах кислот, щелочей, спиртов, эфиров, хлороформа и масел. Нейлоновые и полиамидные — в сильных щелочах и хлороформе. Полиамидные ограниченно совместимы со спиртами. Заводы-изготовители указывают жидкости, не подлежащие фильтрованию, и предельные значение рH, которые выдерживают данный материал.
Расчет бурового промывочного раствора
Задача курсовой работы состоит в том, чтобы подобрать параметры, тип бурового раствора и химические ... химреагентов; 5) экономически приемлемая стоимость бурового раствора. Выбор буровых растворов определяется, прежде всего, геологическими условиями проходки ... понизителя фильтрации используется КМЦ и унифлок. Перед вскрытием продуктивного пласта производят замещение глинистого бурового раствора на ...
Для ситового фильтрования используют мембраны сетчатого типа, называемые ядерными или капиллярно-пористыми. Такие мембраны производят из прочных полимерных материалов (поликарбонат, лавсан и др.), которые подвергают бомбардировке в ядерном реакторе. Толщина таких фильтрующих перегородок составляет 5-10 мкм. В настоящее время в фармацевтической промышленности за рубежом используют мембраны сетчатого типа фирмы «HУКЛЕПОРЕ» и «ДЖЕЛМАН» (из сополимеров акрилонитрила и винилилденхлорида).
Микропористые мембраны используются для очистки растворов, содержащих не более 0,1% твердых частиц. Ситовой эффект мембранных фильтров объясняет быстрое засорение их по сравнению с глубинными. Поэтому для фильтрации инъекционных растворов наиболее перспективным является сочетание обоих типов фильтрующих сред или использование системы серийной фильтрации, когда фильтруемый раствор последовательно прохдит через несколько мембранных фильтров, имеющих прогрессивно уменьшающийся размер пор. Причем мембранные перегородки должны применяться в заключительной стадии очистки, главным образом, для освобождения от мелких частиц и микроорганизмов. [3]
3. Конструкции фильтрующих установок
3.1 Фильтр-грибок
Одним из простейших фильтров, применяемых для фильтрования небольших количеств инъекционных растворов является фильтр-«грибок».
Они работают по следующему принципу: нефильтрованный раствор по трубопроводу / поступает в емкость 2, куда помещен фильтр (грибок) 3, завернутый в два слоя бязи, в слой ваты и в слой бельтинга (фильтрующий материал может быть заменен в зависимости от фильтруемой жидкости).
Фильтр 3 соединен с бутылью 4 или другой емкостью, выдерживающей разность давления.
Для предотвращения попадания профильтрованного раствора в вакуум-линию 6 устанавливают ловушку 5. Обычно в один бак 2 помещают несколько фильтров. По мере наполнения бутыли 4 чистым раствором ее отключают от общей сети вакуума, закупоривают и просматривают на содержание в жидкости физических загрязнений. При этом бутыль с раствором освещается сильным лучом света. Если жидкость окажется чистой, то она поступает в разливочное отделение, если — загрязненной, то ее выливают обратно в бак.
Перед работой через фильтр пропускают столько воды, чтобы из него были удалены все посторонние примеси и механические загрязнения.
Затем приступают к фильтрованию раствора. При этом первую часть, т. е. разбавленный раствор, отделяют от общей массы фильтра. Для очистки фильтра без его разборки, в обратном направлении пропускают пар или дистиллированную воду. [6]
3.2 Гидростатические фильтры
К поверхностным фильтрующим установкам, работающим под действием гидростатического давления столба жидкости, можно отнести песочные фильтры и фильтр ХHИХФИ (разработка Харьковского научно-исследовательского химико-фармацевтического института).
Песочные фильтры представляют собой резервуары с несколькими слоями гравия и кварцевого песка. Применяются преимущественно для очистки воды и в тех случаях, когда содержание твердой фазы невелико. Если же количество твердой фазы значительно — фильтрация производится на тканевых перегородках.
Мембраны и их назначение
... фильтрации. В ходе фильтрации хотя бы один из компонентов смеси задерживается и фиксируется внутри или вблизи поверхности фильтра, поэтому фильтр со временем отрабатывается, забивается, снижается его производительность. Мембрана ... практике удается обеспечить достаточно длительную эксплуатацию мембраны. Мембрана работает не только как самоочищающийся фильтр, но и позволяет использовать для ...
Большое распространение получил фильтр ХHИХФИ, предложенный Ф.А.Коневым и Д.Г.Колесниковым (рис. 1).Фильтр состоит из корпуса и перфорированной катушки-трубы, на которую наматывается до 208 м марли, свернутой в виде слабого жгута.
Он состоит из корпуса 1 и перфорированной трубы 2, на которую между ограничителями 3 и 8 плотно и ровно наматывают марлю («ровница») 6. Через патрубок 5 удаляют воздух. Фильтруемая жидкость поступает в патрубок 4, через слой фильтрующего материала и отверстия в перфорированной трубке проходит внутрь нее и удаляется через патрубок 7. Корпус фильтра может быть изготовлен из винипласта, органического стекла, нержавеющей стали и других материалов. При намотке полосы марлевого жгута должны плотно прилегать друг к другу до получения требуемой толщины фильтрующего слоя (40-50 мм).
Фильтруемая жидкость поступает в патрубок и через слой фильтрующего материала проходит во внутрь катушки-трубы, откуда удаляется через патрубок. Слой марли задерживает частицы размером 10 мкм. Для задержания частиц размером 5-7 мкм в качестве фильтрующего материала могут использоваться синтетические волокна на основе поливинилхлорида, фторопласта, полипропилена. [1]
Зарядку фильтра производят с таким расчетом, чтобы толщина слоя марли равнялась 3-4 см, а плотность-0,3 г/см 3 . По окончании намотки марли на перфорированную трубу ее вставляют в корпус фильтра и закрепляют. Фильтр устанавливают на специальной подставке в вертикальном положении и присоединяют к нему трубопроводы, подающие жидкость и отводящие фильтрат. Фильтрацию осуществляют с помощью установки, автоматически обеспечивающей постоянное давление на фильтр (рис. 3).
Подлежащая фильтрации жидкость из емкости 9 при помощи вакуума подается в напорный бак 5, откуда самотеком через промежуточную емкость 3 и емкость постоянного уровня 8 поступает на фильтр 2. Фильтрат собирается в сборнике 10, откуда поступает непосредственно в аппарат для наполнения ампул. Установка снабжена автоматическим регулятором 7, трехходовым клапаном 6 и обратным клапаном 4. Скорость фильтрации регулируется клапаном /. При значительном сопротивлении фильтров к сборнику фильтра 10 подключают вакуум, постоянство которого следует систематически регулировать. Данная схема исключает возникновение гидравлических ударов при работе фильтра. Она позволяет при транспортировке суспензии в напорные баки удалить из нее часть растворенных газов, вследствие чего устраняется возникновение фильтрационного эффекта. В связи с этим при работе фильтра ХНИХФИ брак фильтрата по механическим загрязнениям значительно ниже, чем при работе друк- и вакуум-фильтров. Давление фильтрации около 1 м вод. ст.; объемная скорость фильтрации при этом 2-3 м 3 /м2 . Основным условием нормальной работы фильтра является сохранение постоянного уровня в емкости 8. При этом конец трубопровода, подающего жидкость из бака 3 в фильтр, должен касаться уровня жидкости в емкости 8. Это исключает образование пузырьков воздуха в емкости 8 и последующее попадание их в фильтр. [1]
Регенерация фильтрующего слоя, как правило, обусловливается уменьшением производительности фильтра. При этом качество фильтра не ухудшается. Регенерация осуществляется без перезарядки фильтрующего слоя, обратным током пара в течение 30 мин и затем дистиллированной водой. Фильтр промывают водой до полного ее осветления. Время регенерации 1 — 11/2 ч. Затем приступают к фильтрации по обычной технологии.
По аптечной фармацевтической технологии : «Лекарственные формы ...
... Полоскать горло 3 раза в день. 1.4. Особенности технологии приготовления водных растворов Растворы изготавливают в соответствии с требованиями приказа МЗ РФ ... добавляют растворитель до нужного объема раствора. Раствор фильтруют через бумажный или ватно-бумажный фильтр в склянку бесцветного или ... растворении одного вещества в воде необходимо рассчитать Смах по формуле (1). Если Смах > С выписанной ...
Фильтры ХНИХФИ изготовляются с разной фильтрующей поверхностью: от 280 (№ 1) до 3200 см2 (№ 5).
Особенностью данного фильтра является направление потока фильтрации. Фильтруемая жидкость проходит через фильтрующий слой не перпендикулярно, а под углом, что увеличивает путь раствора через фильтр и значительно улучшает качество фильтрата.
В заводских условиях предварительную фильтрацию больших объемов инъекционных растворов осуществляют на установках ХHИХФИ, которые последовательно содержат два или несколько фильтров ХHИХФИ и работают под постоянным давлением столба жидкости (не менее 1 м).
Среди префильтров, работающих под давлением и вакуумированием, используются друк- и нутч-фильтры. Принцип работы и устройства нутч-фильтра лежат в основе фильтра «грибка», который является одной из простейших конструкций, применяемых для фильтрации небольших объемов инъекционных растворов.
В настоящее время эти фильтрующие установки используют для предварительной очистки. Окончательную фильтрацию проводят с помощью стерильного фильтрования. [9]
Стерильная фильтрация.
Под стерильной фильтрацией понимают освобождение растворов термолабильных веществ от микроорганизмов, их спор, продуктов жизнедеятельности (пирогенов) с помощью глубинных и мембранных фильтровальных перегородок.
По конструкции фильтрующего элемента различают дисковые и патронные фильтры. Толщина мембран — 50-120 мкм, диаметр пор 0,002-1 мкм. Мембранные фильтры могут работать под вакуумом и давлением.
Основное действие микропористых перегородок, применяемых в этих случаях состоит в адсорбции микроорганизмов на большой поверхности, образуемой стенками пор фильтра. Адсорбционная способность фильтров может зависеть от вида микроорганизмов, их концентрации в растворе и условий фильтрования. Стерильной фильтрации обязательно предшествует предварительная очистка раствора для инъекций при помощи глубинных или мембранных фильтров с большим диаметром пор. Префильтры задерживают механические частицы и некоторые «крупные» микроорганизмы. [10]
Мембранные фильтры, используемые для стерильной фильтрации, различают по материалу, способу получения пористой перегородки и ее геометрической форме, структурным особенностям пористого мембранного слоя и т.д.
По способу получения мембраны классифицируют на ядерные (из макромономерных пленок), пленочные (из растворов и расплавов полимеров), порошковые и волокнистые.
В зависимости от используемого материала мембранные фильтры классифицируются на следующие виды:
Мембранные фильтры из природных полимеров.
Исходным сырьем для их получения являются эфиры целлюлозы. Мембраны этого типа, полученные в форме ленты большой длины, выпускаются в виде плоских дисков. К недостаткам относится их хрупкость, неустойчивость ко всем органическим растворителям (кроме спиртов), ограниченная термостойкость. Поэтому данные мембраны, выпуск которых был организован ранее других, в настоящее время используются ограниченно. Для фильтрации растворов, приготовленных на органических растворителях, используют мембраны из регенерированной целлюлозы, характеризующиеся устойчивостью в органических средах. [3]
Разработка барабанного вакуум-фильтра с рабочей поверхностью 15 м
... поверхность от осадка. 1.Анализ современного оборудования для фильтрации барабанный вакуум фильтр Виды вакуум-фильтров, используемых для обезвоживания осадков, представлены: барабанными, дисковыми ленточными конструкциями. К фильтрам циклического действия, работающим под давлением, относятся фильтрпрессы, ...
Мембранные фильтры из синтетических полимеров.
Популярность данных фильтров в настоящее время объясняется их достаточной механической прочностью, эластичностью, термоустойчивостью, стойкостью в различных жидких средах. Микрофильтры из синтетических полимеров получают фазоинверсным методом из раствора полимера или методом контролируемого вытягивания, заключающемся в равномерном растягивании во всех направлениях непористой полимерной пленки, например, полипропиленовой или фторопластовой. Мембраны из синтетических полимеров широко используются для производства патронных фильтровальных элементов с гофрированной фильтрующей перегородкой. Изготавливают различные модификации таких мембран, рассчитанных на широкий диапазон фильтруемых объектов.
Так, фирма «MILLIрORE» выпускает мембраны из поливинил-идендифторида как с гидрофобными, так и с гидрофильными свойствами, что позволяет использовать их для фильтрации воды, водных растворов и органических сред. Фирмой «рACE» выпускаются двухслойные мембраны из полиамида, обладающие таким уникальным свойством, как природный электро-кинетический потенциал, величина которого зависит от рH среды. Положительный заряд мембран способствует удалению из фильтруемых жидкостей отрицательно заряженных частиц. Это важно для освобождения фильтруемых сред от микроорганизмов и некоторых продуктов их жизнедеятельности, а также микровключений органической природы, т.к. большая часть этих объектов характеризуется отрицательным зарядом. Для фильтрации органических растворителей используются также микрофильтры из политетрафторэтилена, характеризующиеся высокой гидрофобностью. Однако широкое их применение ограничивается сравнительно высокой стоимостью. [2]
К этой группе относятся так называемые трековые или ядерные мембраны, получаемые облучением непористой пленки полимера тяжелыми металлами, ионами или осколками деления с последующим химическим травлением треков. Эти мембраны производятся Институтом экспериментальной и теоретической физики АH России и фирмой «NUCLEрORE» в США. Ядерные фильтры имеют равномерно распределенные на его поверхности цилиндрические поры. Для того, чтобы предотвратить возможность слияния двух соседних пор, фирма «NUCLEрORE» выпускает мембраны, поры которых расположены под углом 34° друг к другу.
Общеизвестно, что скорость течения вязкой жидкости через капилляр обратно пропорциональна его длине. Ядерные фильтры самые тонкие из всех и имеют небольшую длину капилляра.
Ядерные фильтры разрешены Министерством здравоохранения для использования при фильтрационной очистке крови, жидких лекарственных препаратов, растворов белков, вакцин. [1]
Волокнистые мембранные фильтры.
Получают спеканием полимерных волокон и могут лишь условно быть причислены к мембранным микрофильтрам, поскольку по своей структуре они приближаются к глубинным волокнистым фильтрам. Их небольшая толщина ( ~20 мкм), к сожалению, не обеспечивает требуемой эффективности фильтрации по показателю «стерильность».
К относительно новому типу микрофильтров принадлежат мембраны, изготавливаемые в виде полых волокон. Выпускаемые в таких системах фильтровальные элементы представляют собой пучки параллельно уложенных и смонтированных в торцевых фланцах пористых капилляров с размером от 0,1 до 0,45 мкм, что, примерно, в два раза превышает толщину обычных мембран. Hо при этом фильтрующая поверхность патрона высотой 250 мм в 2-4 раза больше поверхности традиционных гофрированных фильтр-патронов. Полые волокна получают продавливанием расплава или раствора полимера через насадку определенной формы. Данный тип микрофильтров может быть весьма перспективным для стерилизующей фильтрации, однако он требует дополнительного исследования.
Буровые промывочные растворы
... свойствами буровых растворов в процессе бурения. Качественно приготовленный и хорошо подобранный раствор — это пятьдесят процентов успешного бурения без осложнений и аварий. 1. Исходные данные для выполнения курсовой работы 1.1 ...
Глубинные мембраны.
Hаиболее распространенными являются так называемые пленочные мембраны глубинного типа с глобулярно-ячеистыми или глобулярно-фибриллярными порами. Их получают из раствора или расплава полимера с помощью одного из трех методов: сухого, мокрого или смешанного. При сухом формовании растворитель удаляют испарением, при мокром используют осадитель, при смешанном — частичное испарение и осаждение полимера. Пористую структуру иногда получают переводом раствора полимера в отвержденное состояние через стадию образования геля. Удаляя низкомолекулярную фазу и сохраняя первоначальный объем, получают твердый продукт с высокой пористостью.
Hаиболее распространенными материалами для изготовления мембран глубинного типа являются различные производные целлюлозы, полиамиды, поликарбонаты, политетрафторэтилен. Мембраны глубинного типа примерно в 10 раз толще сетчатых, поэтому количество адсорбированной ими жидкости будет больше. Однако преимуществом данных фильтров является более низкая скорость забивания и, следовательно, большая экономичность, чем у трековых мембран. Мембраны этого типа выпускаются практически всеми фирмами, занимающимися разработкой и производством мембранных фильтров. Их выпуск налажен в Казани, Таллине и т.д. Hаиболее известны фильтры «ВЛАДИПОР», разработанные ВHИИ синтетических смол. Институтом физико-органической химии Беларуссии разработаны новые микрофильтрационные мембраны для стерилизующей фильтрации из капрона. [2]
Композитные керамические мембраны.
В последние годы появилось большое количество композитных керамических мембран, получаемых методом порошковой металлургии. Керамические мембраны такого типа, как правило, представляют собой трубу с порами порядка 15 мкм, изготовленную из чистого оксида алюминия, с внутренней стороны которой методом порошковой металлургии или зольно-гелевым способом наносится селективный слой оксида алюминия толщиной 1 мкм с порами от 10 до 0,1 мкм. Керамические мембраны устойчивы в органических и водных средах при различных значениях рH, температур, при перепаде давления и подвергаются регенерации. Однако получение стерильных фильтратов ограничено из-за малой толщины селективного слоя.
Металлические мембранные фильтры.
К ним относятся мембраны из серебра, получаемые методом порошковой металлургии, выпускаются в форме дисков с размерами пор 5; 3,5; 0,8; 0,2 мкм. Преимуществом данных мембран является их бактериостатическое действие. Серебряные мембраны, к сожалению, являются дорогостоящими, поэтому они применяются лишь в исключительных случаях. [7]
Общим недостатком всех мембранных фильтров является их быстрое загрязнение микроорганизмами и вследствие этого, снижение производительности процесса. Предложено несколько способов повышения эффективности фильтрования:
- флокуляция микрочастиц;
- применение ультразвука;
- использование префильтров и фильтров с анизотропной структурой.
1. Флокуляция микрочастиц происходит благодаря присутствию электрических зарядов на поверхности частиц. Укрупненные флокулы легко задерживаются на поверхности мембраны; кроме того, концентрационный слой, образованный из них способен задерживать частицы меньших размеров, чем сами флокулы. Подобное взаимодействие происходит между противоположно заряженными частицами и материалом мембраны.
2. Применение ультразвука разрушает концентрационный слой на поверхности мембраны, при этом производительность мембран со временем снижается незначительно, что повышает эффективность процесса очистки.
3. Перспективным направлением борьбы с быстрым забиванием пор является использвание префильтра, серии последовательно расположенных мембран с постепенно уменьшающимися размерами пор, а также применение фильтров с анизотропной структурой.
Для предотвращения образования осадка на мембране и закупоривания пор может быть использован метод создания псевдоожиженного слоя над поверхностью фильтра. Для этой цели предложено использовать полистирольные или стеклянные шарики с диаметром 0,3-0,7 мм, при этом проницаемость фильтрата возрастает в два раза.
Существенно повысить производительность процесса позволяет создание тангенциального потока у поверхности фильтра, например, за счет вращения фильтрующего элемента.
Для стерилизующей фильтрации жидких лекарственных препаратов более предпочтительно использовать фильтрование под давлением, чем вакуумное. Создание давления позволяет повысить производительность процесса, предотвращает подтеки внутри системы и направляет конечный стерильный продукт непосредственно в приемный сборник, предупреждая испарение растворителя. [2]
Бактериальные фильтры. К бактериальным фильтрам относятся так называемые керамические свечи, которые имеют вид полых цилиндров из неглазированного фарфора, открытых с одного конца. Их получают спеканием керамических порошков с добавлением связывающих веществ и пластификаторов. Данные фильтры имеют размер пор 5-7 мкм.
Фильтрование через них проводят двояко: либо жидкость вводят внутрь фильтра и она, просачиваясь через пористые стенки, вытекает в стерильный сосуд (свечи Шамберлена), либо наоборот, жидкость просачивается через стенки внутрь свечи и оттуда она выводится наружу (свечи Беркефельда).
Свечи работают под вакуумом (по типу воронки Бюхнера).
Отечественной промышленностью выпускаются керамические свечи — фильтры ГИКИ (разработанные в Государственном институте керамических изделий) разной пористости. Для предварительного фильтрования применяются фильтры Ф1 и Ф2 (размер пор 4,5-7 мкм и 2,5-4,5 мкм соответственно); для стерилизации — Ф11 (0,9 мкм), который задерживает микроорганизмы и бактериальные споры. В связи с прорастанием фильтров (засасывание микроорганизмов внутрь свечи) необходима их периодическая очистка прокаливанием с одновременной стерилизацией сухим паром при температуре 160-170°С в течение 1 часа.
Стеклянные фильтры, представляют собой пластинки, сваренные из стеклянных зерен. фильтры с большей величиной пор используются для предварительной фильтрации. Стеклянный фильтр N 5 с размером пор 0,7-1,5 мкм, работающий под вакуумом, применяется для стерильной фильтрации.
К группе бактериальных глубинных фильтров можно отнести фильтры Зейтца, а из отечественных — фильтр Сальникова (рис. 4).
Фильтрующей перегородкой служат асбестовые пластинки диаметром 300 мм.
Чистота раствора для инъекций во время фильтрования может контролироваться с помощью специальных счетчиков частиц проточного или периодического типа. После получения удовлетворительных результатов чистоты раствора по всем показателям он передается на стадию наполнения ампул или флаконов. [10]
Заключение
В настоящее в?емя проводится большая работа по совершенствованию изготовления инъекционных растворов.
1. Разрабатываются новые способы и аппараты для получения воды для инъекций высокого качества.
2. >Изыскиваются возможности обеспечения необходимых асептических условий изготовления, позволяющих выполнить требования стандарта GMR.
3. >Расширяется ассортимент моющих, дезинфицирующих и моющедезинфицирующих с?едств.
4. Совершенствуется технологический процесс, используются сов?еменные производственные модули, разрабатываются новые сов?еменные приборы и аппараты (мерники-смесители, фильтрующие установки, установки ламинарного потока воздуха, стерилизующие аппараты, приборы для кон???ля отсутствия механических включений и др.).
5. Совершенствуется качество исходных субстанций, растворителей, расширяется ассортимент стабилизаторов различного назначения.
6. Расширяются возможности внутриаптечной заготовки растворов.
7. Совершенствуются методы оценки качества и безопасности инъекционных растворов.
8. Внедряются новые вспомогательные материалы, упаковочные и укупорочные с?едства.
Мы рассмотрели только небольшую часть современных возможностей в сфере технологии инъекционных растворов. Это позволит рационально осуществлять оценку каждого типа фильтрующей установки для конкретных целей.
Список использованной литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/konstruktsiya-mehanicheskih-filtrov/
1.
2. http://www.septech.ru/
3. Беседина И.В., Миркон Г.Е., Мухина Т.Ю. / Мембранное микрофильтрование растворов для инъекций аптечного изготовления. // Фармация. — 1989, №1. — С.52.
4. Воробьёва Т.В., Михайлова Г.С.У Современный уровень требований к инъекционным лекарственным формам. // Фармация. — 1986, №2. -С.70.
5. Технология и стандартизация лекарств. Сб. науч. трудов. / Под ред. Георгиевского В.П. и Конева Ф.А. — Х.: «Ригер», 1996, — С. 606-698.
6. Технология лекарственных форм. / Под ред.Л.Н. Ивановой. — М.: Медицина, 1991. — т. 1. — 544с.
7. Молдовер Б.Л. Асептически изготовляемые лекарственные формы Санкт-Петербург, 1993.
8. Муравьев И.А., Кононищина Н.В. «Инъекционные растворы», Москва, 1987.
9. Неволин Ф.В. «Химия и технология инъекционных растворов» — Москва, 1971.
10. Фармацевтическая технология: Технология лекарственных форм: учебник для студентов высших учебных заведений(И.И, Краснюк, С.А. Валевко, Г.В. Михайлова); издательский центр «Академия», 2006.
